JP2013522554A - Blind rivet with plastic rivet body - Google Patents
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Abstract
孔(14)を備えた細長いシャンク(13)と、シャンクの一方の端部に頭部(15)と、シャンク(13)の反対側の端部に下端部(19)とを有する、プラスチック製の中空リベット本体(11)を有し、引張端部(38)と、下端部(19)に作用するマンドレル頭部(35)とを備えたマンドレル・シャンクを有する、孔(14)内に配置されたマンドレル(12)を有する、ブラインド・リベット(10)において、シャンク(13)は、頭部(15)と下端部(19)との間に配置された、断面積及び壁厚が小さい第1の領域(21)を有し、第1の領域(21)内部には、第1の領域(21)と比較して断面積及び壁厚が小さい第2の領域(22)を有する。領域(21、22)は、頭部(15)が被加工物の一方の側に押し付けられ、同時に下端部(19)がマンドレル(12)によって被加工物の他方の側に向かって引っ張られる工程の結果として、シャンク(13)の壁が被加工物の他方の側に押し付けられる環状ビードをもつロール折り返し変形部を形成するように、構成される。
【選択図】図3Made of plastic having an elongated shank (13) with a hole (14), a head (15) at one end of the shank and a lower end (19) at the opposite end of the shank (13) A hollow rivet body (11) having a mandrel shank with a tension end (38) and a mandrel head (35) acting on the lower end (19), arranged in a hole (14) In a blind rivet (10) having a mandrel (12), the shank (13) is disposed between the head (15) and the lower end (19) and has a small cross-sectional area and a small wall thickness. 1 region (21), and inside the first region (21), there is a second region (22) having a smaller cross-sectional area and wall thickness than the first region (21). Region (21, 22) is a process in which the head (15) is pressed against one side of the workpiece and the lower end (19) is simultaneously pulled toward the other side of the workpiece by the mandrel (12). As a result, the wall of the shank (13) is configured to form a roll-back deformation with an annular bead pressed against the other side of the workpiece.
[Selection] Figure 3
Description
本発明は、孔を有するプラスチック製の中空リベット本体と、該リベット本体の該孔内に配置されたマンドレルと、を備え、該リベット本体は、ブラインド・リベットの縦中心軸と同軸に延びる細長いシャンクを有し、該シャンクに上述の孔が形成されており、該シャンクの一方の端部に半径方向に延びて被加工物のアクセス可能側と接するようにされた頭部が形成され、反対側の端部に被加工物の開口を通過する下端部が形成され、該マンドレルは、リベット本体の頭部から突出する引張端部をもつマンドレル・シャンクを備え、ブラインド・リベットの設置の際にリベット本体の該下端部に係合してリベット本体に力を伝えるように機能するマンドレル頭部を有する、ブラインド・リベットに関する。 The present invention comprises a plastic hollow rivet body having a hole, and a mandrel disposed in the hole of the rivet body, the rivet body extending in the same direction as the longitudinal central axis of the blind rivet. The shank is formed with the above-mentioned hole, and at one end of the shank is formed with a head extending radially and in contact with the accessible side of the workpiece, on the opposite side The mandrel is provided with a mandrel shank having a tensile end projecting from the head of the rivet body, and the rivet is installed during installation of the blind rivet. The present invention relates to a blind rivet having a mandrel head that functions to engage the lower end of the body and transmit force to the rivet body.
ブラインド・リベットは、互いに接している被加工物を永久的に接合するために用いられる。被加工物は、典型的には、互いに位置合わせされた位置関係で被加工物を貫通する孔を有し、ブラインド・リベットは、この孔の中に配置され、次いで、変形によって締結される。締結されたブラインド・リベットは、隙間がない状態で被加工物の孔の中に位置し、被加工物を締め付けることになる。通常、ブラインド・リベットは、再び除去されることはない。しかしながら、接合された部品の修理が必要な場合、又は、ブラインド・リベットが不正確に設置されているときは、ブラインド・リベットを除去することが必要である。 Blind rivets are used to permanently bond workpieces that are in contact with each other. The workpiece typically has holes that pass through the workpiece in a positional relationship aligned with each other, and the blind rivets are placed in the holes and then fastened by deformation. The fastened blind rivet is positioned in the hole of the work piece without a gap and tightens the work piece. Normally, blind rivets are not removed again. However, it is necessary to remove the blind rivet when repair of the joined parts is necessary or when the blind rivet is installed incorrectly.
自動車産業において、ブラインド・リベットの使用は、パワーウィンドウのモータ、スピーカ、及び必要な場合には他の部品といった付属部品が装着されたドア・モジュール支持部を、多数のブラインド・リベットを用いてドア・フレームに締結することを含む。個々の付属部品の故障によって、ドアを分解してドア・モジュール支持部を除去することが必要になる場合がある。これまで用いられてきたブラインド・リベットは、分解するためには、ドリルで外さなければならなかった。リベット・マンドレルが鋼鉄のような相対的に硬い材料で作られているとき、及び、リベット本体がアルミニウムのような相対的に軟らかい材料で作られているときには、この過程でドリルのふらつきが発生する可能性がある。このため、ドリルで外す過程で、ドア・フレームに加えてモジュール支持部が損傷することも少なくない。 In the automotive industry, the use of blind rivets means that door module supports fitted with accessory parts such as power window motors, speakers, and other parts if necessary, can be used as doors with multiple blind rivets.・ Including fastening to the frame. Failure of individual accessories may require the door to be disassembled and the door module support removed. Previously used blind rivets had to be removed with a drill in order to be disassembled. When the rivet mandrel is made of a relatively hard material such as steel, and when the rivet body is made of a relatively soft material such as aluminum, drill wander occurs during this process. there is a possibility. For this reason, in the process of removing with a drill, in addition to the door frame, the module support part is often damaged.
ドリルの切り屑及びリベットの除去された部品は、地面に落ちることもドアの死角に落ちることもあり、死角からは、多大な労力をかけなければ除去することができない。従って、これらの用途及び他の用途に向けて、簡単な方法で取り外すことができ、単一ピースの状態で除去することができるブラインド・リベットを作る必要がある。さらに、ブラインド・リベットは、取り付けが簡単でなければならず、組立後に被加工物を互いに強固かつ永久的に接合しなければならない。 The parts from which the drill chips and rivets have been removed may fall to the ground or the blind spot of the door, and cannot be removed from the blind spot without much effort. Thus, for these and other applications, there is a need to make blind rivets that can be removed in a simple manner and removed in a single piece. Furthermore, blind rivets must be easy to install and the workpieces must be firmly and permanently joined together after assembly.
単一ピースの状態で除去されるように意図されたブラインド・リベットが、特許文献1によって公知である。このブラインド・リベットにおいては、ブラインド・リベットは、フランジとして設計された頭部をもつリベット本体と、リベット本体を貫通するリベット・マンドレルとを有し、リベット・マンドレルは、ブラインド・リベットを設置する際に少なくとも部分的にリベット本体を通してフランジとは反対側のリベット本体端部から引っ張ることができるように、成形される。さらに、フランジは、リベット除去ツールを配置するための段状領域が設けられ、リベットを引き抜くときに変形又は破損しないような寸法にされている。このブラインド・リベットにおいては、リベット本体は、塑性変形可能な金属で作られ、被加工物のブラインド側に短い距離だけ突出するような寸法にされる。従って、ブラインド・リベットを被加工物の孔から引っ張ることができるように、リベットの設置によって、リベット本体に作用する引張力によって押し付けることができる比較的小さいビードのみが形成される。しかしながら、ブラインド・リベットの保持力は、極めて限られたものであり、取り外し力と同様に、孔及びリベット部品の製造に関連する寸法のばらつきに強く依存するという点が欠点である。 A blind rivet intended to be removed in a single piece is known from US Pat. In this blind rivet, the blind rivet has a rivet body with a head designed as a flange, and a rivet mandrel that penetrates the rivet body. So that it can be pulled at least partially through the rivet body from the end of the rivet body opposite the flange. In addition, the flange is provided with a stepped area for placement of the rivet removal tool and dimensioned so that it does not deform or break when the rivet is pulled out. In this blind rivet, the rivet body is made of a plastically deformable metal and is dimensioned to project a short distance toward the blind side of the workpiece. Therefore, the installation of the rivet only forms a relatively small bead that can be pressed by the tensile force acting on the rivet body so that the blind rivet can be pulled from the hole in the workpiece. The disadvantage, however, is that the holding force of blind rivets is very limited and, like the removal force, strongly depends on the dimensional variations associated with the manufacture of the holes and rivet parts.
さらに、特許文献2から、拡大した頭部を有するマンドレルとマンドレルを囲むリベット本体とを備えたプラスチック製ブラインド・リベットが公知であり、マンドレルは、その外周上に一連の係合歯を有し、リベット本体の壁面は、係合歯を係合させるのに適した一連の固定段部を有する。リベット本体は、フランジ状の頭部部分と、マンドレル頭部に分離不可能に接合された端部とが設けられており、ブラインド・リベットの設置の際にリベット本体からマンドレルを部分的に引き抜くことによって変形し、その結果、マンドレル頭部に隣接するリベット本体の壁面の一部が、マンドレル頭部の周囲で外側に向かって折り畳まれ、マンドレル頭部と共に、壁面の他の部分が外側に膨らんだ状態で壁面の他の部分内に引っ張られる。この過程において、壁面の折り畳まれた部分は、マンドレル頭部と、壁面の折り畳まれない部分との間に押し込まれ、この過程において、折り畳まれない壁の部分は、極めて強く引き延ばされなければならない。このことによって、ブラインド・リベットを設置するために相対的に強い力が必要となり、プラスチック材料に強い応力がかかり、材料の選択が制限されることになる。従来技術のプラスチック製ブラインド・リベットは、設置されたブラインド・リベットの容易な除去のために設計されたものではない。
Furthermore, from
本発明の目的は、比較的小さい力の作用で締結することができ、簡単な方法で取り外して締結孔から単一ピースの状態で除去することができる、前述した形式のブラインド・リベットを作成することである。ブラインド・リベットは、さらに、被加工物を互いに確実かつ永続的に接合するのに適しており、被加工物を接合部において力によって互いに押し付け合うものでなければならない。 The object of the present invention is to create a blind rivet of the type described above which can be fastened with the action of a relatively small force and can be removed in a simple manner and removed in a single piece from the fastening hole. That is. Blind rivets are also suitable for securely and permanently joining the workpieces to each other and must push the workpieces together by force at the joint.
本発明によると、この目的は、請求項1に記載された特徴を備えるブラインド・リベットによって実現される。ブラインド・リベットの有利な実施形態が、請求項2乃至請求項16に記載される。
According to the invention, this object is achieved by a blind rivet comprising the features set forth in claim 1. Advantageous embodiments of blind rivets are described in
本発明によるブラインド・リベットは、ブラインド・リベットの縦の中心軸と同軸に延び、孔を有する細長いシャンクと、被加工物のアクセス可能側と接するようにシャンクの一方の端部において半径方向に延びている頭部と、反対側の端部において被加工物の開口部を通過する下端部とを有する、プラスチック製の中空本体を有する。該リベット本体内には、マンドレルが配置され、該マンドレルは、該リベット本体の頭部から突出する引張端部をもつマンドレル・シャンクと、ブラインド・リベットの設置の際にリベット本体の下端部に係合して該リベット本体に力を伝えるように機能するマンドレル頭部と、を有する。リベット本体のシャンクは、頭部と下端部との間に配置され、頭部及び下端部に隣接する領域と比較して断面積及び壁厚が小さい第1の領域を有し、第1の領域と比較して断面積及び壁厚が小さい第2の領域は、頭部が被加工物の一方の側に押し付けられ、同時に下端部がマンドレルによって被加工物の他方の側に向かって引っ張られる工程の結果として、下端部と第2の領域との間に配置された第1の領域の区画の壁が、頭部と第2の領域との間に配置された区画の外側に押し当たるロール折り返し変形部を形成し、被加工物に押し付けられる環状ビードを形成するように、第1の領域内に配置される。 The blind rivet according to the present invention extends coaxially with the longitudinal central axis of the blind rivet and extends radially at one end of the shank so as to contact the accessible side of the work piece with a hole. And a plastic hollow body having a head and a lower end passing through the opening of the workpiece at the opposite end. A mandrel is disposed in the rivet body, and the mandrel is engaged with a mandrel shank having a tensile end protruding from the head of the rivet body and a lower end of the rivet body when the blind rivet is installed. And a mandrel head that functions to transmit force to the rivet body. The shank of the rivet body is disposed between the head and the lower end, has a first region having a smaller cross-sectional area and wall thickness than the region adjacent to the head and the lower end, and the first region The second region having a smaller cross-sectional area and wall thickness than the head is a step in which the head is pressed against one side of the workpiece and the lower end is simultaneously pulled toward the other side of the workpiece by the mandrel. As a result, the wall of the partition of the first region disposed between the lower end portion and the second region is pressed against the outside of the partition disposed between the head and the second region. The deformed portion is formed and disposed in the first region so as to form an annular bead that is pressed against the workpiece.
本発明によるブラインド・リベットにおいては、リベット本体のシャンクは、締結工程中に被加工物のブラインド側における折り返し変形により環状ビードを形成し、該環状ビードは、被加工物に隣接するシャンク部分に周方向に形成され、マンドレルに与えられた引張力がマンドレル頭部によって変形させられたシャンクの下端部に伝えられることにより、該被加工物の装着孔周りの装着孔の縁部領域に押し当てられ、被加工物に確実に押し付けられる。このように、リベット締結の際に与えられた引張力は、逸れることなく被加工物に直接伝わるため、ブラインド・リベットによって接合される被加工物の間に強い軸方向の接触圧力が実現され、リベット・シャンクを広げる力の成分によって軸方向の接触圧力を生じさせる必要はなくなる。本発明によるブラインド・リベットは、被加工物のブラインド側に押し当たる折り返されたシャンクの環状ビードが良好な密閉を生じさせるという利点をさらに有する。この密閉は、環状ビードの強い接触圧力によってもたらされるだけではなく、環状ビードが、装着孔から離れたところで装着孔を囲む被加工物の縁部とともに機能するという事実からも利点をもたらすことになり、そのため、孔の縁部の損傷又は不完全な形成によって密閉が損なわれる可能性はなくなる。ブラインド・リベットの位置が装着孔に対して偏心していても、環状ビードのより大きな直径によって補償され、密閉作用が損なわれることはない。 In the blind rivet according to the present invention, the shank of the rivet body forms an annular bead by folding back on the blind side of the workpiece during the fastening process, and the annular bead surrounds the shank portion adjacent to the workpiece. The tensile force applied to the mandrel formed in the direction is transmitted to the lower end portion of the shank deformed by the mandrel head, thereby being pressed against the edge region of the mounting hole around the mounting hole of the workpiece. , It is reliably pressed against the workpiece. In this way, the tensile force applied during rivet fastening is transmitted directly to the workpiece without deviation, so a strong axial contact pressure is realized between the workpieces joined by the blind rivet, It is no longer necessary to generate an axial contact pressure by the force component that spreads the rivet shank. The blind rivet according to the invention has the further advantage that the annular bead of the folded shank that presses against the blind side of the work piece produces a good seal. This sealing is not only brought about by the strong contact pressure of the annular bead, but also benefits from the fact that the annular bead functions with the edge of the workpiece surrounding the mounting hole away from the mounting hole. Thus, there is no possibility that the seal is compromised by damage or incomplete formation of the edge of the hole. Even if the position of the blind rivet is eccentric with respect to the mounting hole, it is compensated by the larger diameter of the annular bead and the sealing action is not impaired.
本発明によるブラインド・リベットの別の利点は、締結された状態において、下端部から環状ビードの接触面まで延びているシャンクの部分に軸方向の締付力がかかるという点に見ることができる。シャンクのこの部分は、軸方向の締付力に起因する弾性的な圧縮を受け、これにより、振動荷重に対抗するばね作用を生じ、温度変化によって引き起こされる締付力への影響を低下させる。当然のことながら、この締付力を維持するための必要条件は、マンドレルを、ロック手段を用いた既知の方法で締結位置においてブラインド・リベットのシャンク内に固定することである。 Another advantage of the blind rivet according to the invention can be seen in that, when fastened, an axial clamping force is applied to the part of the shank that extends from the lower end to the contact surface of the annular bead. This part of the shank is subjected to elastic compression due to the axial clamping force, thereby creating a spring action against vibration loads and reducing the influence on the clamping force caused by temperature changes. Of course, a prerequisite for maintaining this clamping force is to fix the mandrel in the shank of the blind rivet in the fastening position in a known manner using locking means.
本発明によるブラインド・リベットは、大きな労力を要することなく、被加工物を貫く装着孔から単一ピースの状態で再び除去することもできる。この目的のためには、駆動ツールを用いて、マンドレルをシャンク内における固定を取り除くか又は破壊するが、シャンクの外に完全に押し出すことなく、ブラインド側の方向に一定の距離だけ押し戻すだけで十分である。マンドレルを押し戻すことによって、折り返し変形させられたシャンクが緩み、その下端部がマンドレル頭部から外れる。次いで、リベット本体の頭部が、例えば前述の特許文献1により公知の除去ツールを用いて引っ張られた場合に、ロール折り返し変形部を押し返して、リベット本体をその中に保持されたマンドレルと一緒に装着開口部から引っ張り出すことができる。こうして、被加工物のブラインド側に残留物を残すことなく、修理のためにブラインド・リベットを取り外して除去することができる。ブラインド・リベットの除去を容易にするために、リベット本体の頭部は、除去ツール又は引っ張りツールが係合することが可能な、例えばアンダーカット又は窪みといったツール係合領域を有するものとすることができる。さらに、リベット本体の頭部に、マンドレルを押し戻す駆動ツールのためのガイドを形成することができる。 The blind rivet according to the invention can also be removed again in a single piece from the mounting hole through the work piece without much effort. For this purpose, a drive tool is used to remove or destroy the mandrel in the shank, but it is enough to push it back a certain distance in the direction of the blind without pushing it completely out of the shank. It is. By pushing the mandrel back, the folded shank is loosened and its lower end is detached from the mandrel head. Next, when the head of the rivet body is pulled using, for example, a known removal tool according to the above-mentioned Patent Document 1, the roll folding deformation portion is pushed back to bring the rivet body together with the mandrel held therein. It can be pulled out of the mounting opening. In this way, the blind rivet can be removed and removed for repair without leaving a residue on the blind side of the workpiece. In order to facilitate the removal of blind rivets, the head of the rivet body may have a tool engagement area, for example an undercut or a recess, with which a removal tool or pull tool can engage. it can. Furthermore, a guide for the drive tool that pushes back the mandrel can be formed on the head of the rivet body.
本発明によるブラインド・リベットは、手動ツールによる設置及び自動リベット締め工程の両方に適している。自動処理のために、リベット本体の頭部を、複数のブラインド・リベットを一列に並べて保持する1つ又はそれ以上のベルト、バンド又はワイヤに取り付けるか、又はそれらの上に形成することができる。 The blind rivet according to the invention is suitable for both manual tool installation and automatic riveting processes. For automatic processing, the head of the rivet body can be attached to or formed on one or more belts, bands or wires that hold a plurality of blind rivets in a row.
本発明の別の提案によると、シャンクの第1の領域の壁厚を、領域の端部から領域の中心に向かって減少させるようにすることができる。こうして、所望の変形挙動を促進させて、材料にかかる応力を低下させる。 According to another proposal of the invention, the wall thickness of the first region of the shank can be reduced from the end of the region towards the center of the region. Thus, the desired deformation behavior is promoted and the stress on the material is reduced.
さらに、第2の領域の壁厚は、第1の領域の壁厚の約50%であることが有利であり、第2の領域の軸方向の大きさは、実質的にその壁厚の2倍に相当する。第2の領域は、第2の領域が第1の領域を2つの区画に分割するように構成されることが好ましい。さらに、頭部に隣接する第1の領域の区画の壁厚は、下端部に隣接する第1の領域の区画の壁厚より厚くすることができる。 Further, the wall thickness of the second region is advantageously about 50% of the wall thickness of the first region, and the axial size of the second region is substantially 2 of its wall thickness. It is equivalent to twice. The second region is preferably configured such that the second region divides the first region into two sections. Furthermore, the wall thickness of the section of the first region adjacent to the head can be made larger than the wall thickness of the section of the first region adjacent to the lower end.
締結工程によって生じる変形の間に、折り返される変形領域におけるシャンクの壁が半径方向内側に変形して孔の直径を減少させるようになる構成も有益であることが分かっている。これを可能にするために、本発明によると、第1の領域及び下端部によって囲まれたリベット本体の孔の部分を、孔内に同心円状に配置されたマンドレル・シャンクから半径方向に離すことができる。 It has also been found advantageous that the shank wall in the deformed region that is folded back deforms radially inward during the deformation caused by the fastening process to reduce the diameter of the hole. To make this possible, according to the invention, the portion of the hole of the rivet body surrounded by the first region and the lower end is separated radially from the mandrel shank arranged concentrically in the hole. Can do.
ブラインド・リベットの好ましい実施形態において、リベット本体の孔は、下端部に向かって直径が増大する第1の円錐形孔区画と、頭部に向かって直径が増大する第2の円錐形孔区画とを有し、第1及び第2の円錐形孔区画のより大きい直径をもつ端部は、断面積及び壁厚が小さい第1の領域内において、断面積及び壁厚が小さい第2の領域から離れた下端部の方の側に配置されたシャンク内のある点で終了する。このように、円錐形孔区画が出合う点において壁厚は減少することになり、これによって、被加工物に接する環状ビードを形成する折り返し変形の場所及び形成を決めることができる。 In a preferred embodiment of the blind rivet, the holes in the rivet body have a first conical hole section increasing in diameter towards the lower end and a second conical hole section increasing in diameter towards the head. And having a larger diameter end of the first and second conical hole sections from a second region having a smaller cross-sectional area and wall thickness within a first region having a smaller cross-sectional area and wall thickness. Finish at a point in the shank located on the far side of the lower end. In this way, the wall thickness will decrease at the point where the conical hole sections meet, thereby determining the location and formation of the folding deformation that forms the annular bead in contact with the workpiece.
本発明においては、マンドレル・シャンクがロック手段を有し、このロック手段によって、マンドレル・シャンクの少なくとも1つの区画をリベット本体内に保持するように構成することができる。該ロック手段は、鋸歯状の起伏若しくは押し型の形態とすることができ、又は、ねじ山、特に並目ねじの形態とすることもできる。ブラインド・リベットの締結の際に、リベット本体材料は、起伏、押し型又はねじ山の中間にある空間に入り込み、その結果、マンドレル・シャンクの実質的な連結固定が実現される。マンドレル・シャンクにねじ山が設けられ、従ってブラインド・リベットの締結後でもねじ山が依然として残ってアクセス可能なツール係合領域を有することができるようにされた構成では、マンドレルは、回転させることによってブラインド側に向かって軸方向に移動させることができ、それにより後の引き抜きのための必要条件が充足されることになる。 In the present invention, the mandrel shank has locking means, which can be configured to hold at least one section of the mandrel shank within the rivet body. The locking means can be in the form of a serrated undulation or push mold, or it can be in the form of a thread, in particular a coarse thread. During the fastening of the blind rivet, the rivet body material enters the space in the middle of the relief, the stamp or the thread, so that a substantial interlocking of the mandrel shank is achieved. In a configuration in which the mandrel shank is threaded so that it can still have an accessible tool engagement area even after the blind rivet has been fastened, the mandrel can be rotated by rotating it. It can be moved axially towards the blind side, thereby satisfying the requirements for the subsequent withdrawal.
頭部に隣接するリベット本体の孔は、ロック手段の係合のために、マンドレル・シャンクに形成されたロック手段の直径より小さい直径の円筒形孔区画を有するものとすることができる。さらに、本発明の別の提案によると、リベット本体内においてマンドレルを軸方向に固定するために、マンドレル・シャンクのロック手段とともに機能し、マンドレル・シャンクとラッチ可能な、溝、チャネル、段、リブ又は歯のようなロック要素を、リベット本体の孔に設けることができる。 The hole in the rivet body adjacent to the head may have a cylindrical hole section with a diameter smaller than the diameter of the locking means formed in the mandrel shank for engagement of the locking means. Furthermore, according to another proposal of the present invention, grooves, channels, steps, ribs that function with the locking means of the mandrel shank and are latchable with the mandrel shank to axially fix the mandrel within the rivet body Alternatively, a locking element such as a tooth can be provided in the hole of the rivet body.
本発明によると、マンドレルは、金属又はプラスチックで作ることができる。金属製のマンドレルを用いると、相当に高い疲労強度と、より高い熱安定性とを実現することができる。マンドレルのシャンクは、リベット締結ツールによって把持され、ブラインド・リベットの締結後にリベット本体から突出するシャンクの引張部を分離できるようにする所定の破壊点を有することが好ましい。マンドレルは、単一ピースで構成することも、2つ又はそれ以上の部品で構成することもできる。例えば、マンドレルを構成する2つのマンドレル部品の接合点が、同時に所定の破壊点としての役割を果たすように構成することができる。 According to the invention, the mandrel can be made of metal or plastic. When a metal mandrel is used, a considerably high fatigue strength and a higher thermal stability can be realized. The mandrel shank is preferably grasped by a rivet fastening tool and has a predetermined breaking point that allows separation of the shank tension protruding from the rivet body after fastening the blind rivet. The mandrel can be composed of a single piece or two or more parts. For example, the joint point of two mandrel parts constituting the mandrel can be configured to simultaneously serve as a predetermined breaking point.
本発明の別の提案によると、頭部の領域におけるリベット本体の孔内に形成される、半径方向内側に突出する停止部と、該停止部とともに機能してマンドレル・シャンクの引張り移動を制限する段部を有するマンドレル・シャンクとを、設けることができる。この実施形態は、所定の締付厚さの場合に適しており、接合されることになる被加工物の剛性にかかわらず、リベット本体の頭部とブラインド・リベットの締結の際に形成される環状ビードとの間の距離を定めることができるため、リベット締結工程の精度の高い再現性を実現するという利点を有する。さらに、これによって、ブラインド・リベットの締結の際に実現される締付力が、マンドレル・シャンクに設けられた所定の破壊点の破壊強度とは無関係になるようにされ、製造に関連する破壊強度の変動からもたらされる不都合を回避するために、破壊強度を締付力より高く設計することができるようになる。マンドレルの引張り移動を明確に制限することなく、締付力は、所定の破壊点の破壊強度によって主に決定され、締付厚さは変動し得る。 According to another proposal of the invention, a radially inwardly projecting stop formed in a hole in the rivet body in the region of the head and functioning together with the stop to limit the tensile movement of the mandrel shank A mandrel shank having a step can be provided. This embodiment is suitable for a given tightening thickness and is formed when the head of the rivet body and the blind rivet are fastened regardless of the rigidity of the workpieces to be joined. Since the distance to the annular bead can be determined, there is an advantage of realizing a highly accurate reproducibility of the rivet fastening process. In addition, this ensures that the clamping force achieved when fastening the blind rivet is independent of the breaking strength at a given breaking point on the mandrel shank, which is related to manufacturing. In order to avoid inconveniences resulting from fluctuations in the fracture strength, it becomes possible to design the fracture strength higher than the clamping force. Without explicitly limiting the mandrel pulling movement, the clamping force is mainly determined by the breaking strength at a given breaking point and the clamping thickness can vary.
リベット本体の頭部は、本発明によれば、シャンクの方を向いた側に窪んだ接触面を有するばねワッシャとして設計することができる。ばねワッシャのばね作用の結果として、ブラインド・リベットの締付厚さは大きくなり、さらに、ブラインド・リベットによって接合される被加工物の締め付けの弾性力が増大して、被加工物の厚さの公差を補償することができるようになる。 According to the invention, the head of the rivet body can be designed as a spring washer having a contact surface that is recessed on the side facing the shank. As a result of the spring action of the spring washer, the tightening thickness of the blind rivet is increased, and the elastic force of tightening the work pieces joined by the blind rivet is increased, so that the thickness of the work piece is increased. Tolerances can be compensated.
マンドレル頭部は、リベット本体の下端部の端面が押し当たる接触面を有することが有利であることがさらに分かっており、該接触面は、縦の中心軸との間で90°より小さい角度、具体的には実質的に80°の角度を形成する線を作る窪んだ円錐面の一部である。マンドレル頭部のこの設計の結果として、半径方向内側に向けられる力の成分が、締結工程の間にリベット本体の頭部の端部に作用し、リベット本体の下端部の半径方向への拡大に対抗する。この手段によって、リベット本体の下端部が、締結工程の間にマンドレル頭部の接触面から滑り落ちる可能性を確実になくすことができる。 It has further been found advantageous that the mandrel head has a contact surface against which the end face of the lower end of the rivet body abuts, said contact surface being at an angle of less than 90 ° with the longitudinal central axis, Specifically, it is a portion of a recessed conical surface that creates a line that forms an angle of substantially 80 °. As a result of this design of the mandrel head, the component of the force directed radially inward acts on the end of the head of the rivet body during the fastening process and causes the lower end of the rivet body to expand radially. Oppose. By this means, it is possible to reliably eliminate the possibility that the lower end of the rivet body slides down from the contact surface of the mandrel head during the fastening process.
本発明は、図面に示される例示的な実施形態を参照して、以下に詳細に説明される。 The invention is described in detail below with reference to exemplary embodiments shown in the drawings.
図1及び図2に示されるブラインド・リベット10は、リベット本体11とマンドレル12とから成る。リベット本体11は、プラスチックで作られており、マンドレル12が中に配置される貫通孔14をもつ細長いシャンク13を有する。シャンク13の一方の端部には頭部15が形成されており、頭部15は、ディスク形状のフランジ16の形態をとり、被加工物のアクセス可能側に接するように意図されている。頭部15は、シャンク13とは反対に向いた側において、リベット設置ツールの前端を支持するための平坦な支持面17を有する。シャンク13の上に半径方向に張り出したフランジ16は、ばねワッシャのようにドーム型になっており、シャンク13の方に向いた側に窪んだ接触面18を有する。結果として、フランジ16は、ブラインド・リベット10の頭部15が被加工物に押し付けられたときに弾性的に押し戻されることになる。
A
頭部15とは反対側のシャンク13の端部は、下端部19を構成し、該下端部を前方に向けた状態で、シャンク13は、互いに接合されることになる被加工物の装着開口部を通過する。下端部19と、頭部15に隣接するシャンク13の頭部区画20とは、円筒形の外面を有し、実質的に同じ外径を有する。頭部区画20と下端部19との間に、シャンク13の第1の円筒形領域21が延びており、この外径は、頭部区画20の外径より、約10%から20%、特定的には15%小さい。頭部区画20及び下端部19から第1の領域21までの移行部は、円錐形であり、より大きく又はより小さくなるように丸くされている。第1の領域21内には、軸の長さが相対的に短い第2の領域22が配置されており、これは、さらに約10%だけ小さい外径を有する。第2の領域22は、第1の領域21を、頭部区画20に隣接する第1の区画23と下端部19に隣接する第2の区画24とに分割し、第1の区画23の軸の長さは、第2の区画24の軸の長さの約半分である。第2の領域22の縁部は円錐形であり、それらは互いに外側に向かって半径方向に離れていくようになっている。従って、第2の領域22は、概ね、外側に向かって拡大する台形の断面をもつ環状溝の形状を有する。しかしながら、第2の領域を形成する環状溝22の形状は、これに限定されるものではなく、これに代えて、角が丸められた矩形又は三角形であってもよい。第2の領域22の軸の長さは、その壁厚の約2倍のサイズである。
The end portion of the
リベット本体11を貫通する孔14は、異なる孔区画を有する。頭部15は、相対的に小さい内径の第1の円筒形孔区画26を含み、これは、より大きい内径の第2の円筒形孔区画27に隣接する。孔区画26、27は、半径方向の肩部によって互いに分離されており、肩部は、マンドレル12のシャンクのための停止部28を構成する。孔区画27は、下端部19に向かって内径が増大する第1の円錐形孔区画29に隣接する。孔区画29は、シャンク13の第1の領域における第2の区画24の概ね中央部に配置された移行点30において直径が最大となって終了する。移行点30から下端部19に向かって、下端部19に向かって内径が減少する第2の円錐形孔区画31が延びている。従って、孔14は、移行点30において最も大きい内径を有する。移行点30は、当接する孔区画29、31からなるものとすることができるが、狭い環状面からなるものとすることもできる。第2の円錐形孔区画31は、シャンク13の下端部19を通って延びている円筒形孔区画32において直径が最小となって終了する。
The holes 14 passing through the
マンドレル12は、細長いマンドレル・シャンク34と、マンドレル・シャンク34の一方の端部に配置されたマンドレル頭部35とを有する。マンドレル頭部35は、マンドレル・シャンク34より大きい直径を有し、マンドレル・シャンク34の方を向いた側にシャンク13の下端部19のための接触面36を有する。接触面36は、窪んだ円錐面形状であり、その面が作る線とマンドレル12の縦の中心軸とによって、実質的に80°の角度が形成される。接触面36とは反対側のマンドレル頭部35の端部は、ブラインド・リベット10を被加工物の装着開口部内に挿入し易いように、円錐台の形状である。マンドレル・シャンク34は、より大きい直径の装着部37と、より小さい直径の引張部38とを有する。装着部37と引張部38との間には、引張部38より小さい断面を有する所定の破壊点39が配置される。所定の破壊点に隣接する装着部37の端部には、段が形成されており、これは、リベット本体11の停止部28とともにマンドレル・シャンク34の引張りによる移動を制限するように機能する。
The
装着部37は、その長さの一部に、互いに間隔を空けて配置され、円錐面と径方向面とからなる鋸歯状の断面を有する、リング状リブ41の形態のロック手段40を有する。リブ41の円錐面は、円筒形孔区画27と円錐形孔区画29の頭端部とからなるシャンク13のロック領域にリブ41が入り込み易くなるように、所定の破壊点39の方に向いている。リブ41の外径は、シャンク13の下端部19における孔区画32の内径よりわずかに大きい。そのため、マンドレル12は、シャンク13の孔14内への挿入後にしっかりと保持され、その結果、リベット本体11とマンドレル12とが、取り扱い容易なユニットを構成する。引張部38は、孔区画26内に配置され、そこで支持される。しかしながら、マンドレル12のリブ41の外径は、マンドレル12がシャンク13内に完全に挿入されたときにリブ41が配置される領域における孔14の内径より小さい。従って、リブ41とシャンク13の壁との間に環状の隙間が存在し、この隙間によって、ブラインド・リベット10の締結の際にシャンク13の壁がわずかに収縮できるようになる。
The mounting
図3に示されるように、2つの被加工物42、43を接合するために、ブラインド・リベット10は、被加工物42、43の位置合わせされた装着開口44、45に挿入され、次いで、支持面17上を押さえる設置ツールを用い、マンドレル12の引張部38に引張力を与えることによって、締結される。図3においては、ブラインド・リベット10は、取り付けがほぼ終了した状態にあり、引張部38は切断直前である。マンドレル12の装着部37は、ここではシャンク13の頭部区画20におけるロック領域内に完全に引き込まれており、所定の破壊点39に隣接する装着部の端面は、停止部28に押し当てられている。示される位置までマンドレル12が移動する間に、シャンク13の壁は第2の区画24の領域が外側に向かって折り返され、被加工物43からブラインド側48に突出する頭部区画20の端部を環状ビード47で囲み、環状ビード47で被加工物43のブラインド側を押し付ける第1の区画23の上に位置するロール折り返し変形部46が、形成された。環状ビード47は、下端部19を通して軸方向に、シャンク13の頭部区画20内のリブ41によってしっかりと保持されるマンドレル頭部35を支える。ブラインド側48とは反対側の被加工物42のアクセス側49において、フランジ17は、被加工物42に押し当てられ、環状ビード47の押圧からの反力を被加工物42に伝える。2つの被加工物42、43は、このようにして、環状ビード47とフランジ17との間で互いに確実に締め付けられ、ブレース固定される。
As shown in FIG. 3, to join the two
ブラインド・リベット10を用いてもたらされる接合部の堅い密閉は、主にフランジ17及び環状ビード47の強固な接触によって実現される。シャンク13を貫通する孔14は、マンドレル頭部35にかかる下端部19の接触圧力によって、さらには頭部区画20におけるリブ41の係合によって、密閉される。
The tight seal of the joint provided by using the
本発明は、説明された例示的な実施形態に限定されるものではなく、多数の他の変化形において実現することができる。従って、例えば、リベット本体は、支持部品の開口部においてブラインド・リベットを締結することによって単一のステップで構成部品を装着するために、1つの構成部品、例えば線、ケーブル又はモジュールのためのホルダに一体化することができる。プラスチック製のリベット本体は、振動減衰のような機能を実現するため又は水密性をさらに向上させるために、2成分注入工程においてより軟らかい材料層で被覆することもできる。プラスチック製のリベット本体は、さらに、電気的に絶縁された形で構成部品を支持部品に締結する選択肢を提供する。例えば静電放電を可能にするために、導電性接続が生成されることになる場合には、この接続は、リベット本体を導電性プラスチックで作ることによって実現することができる。見える領域で用いるために、リベット本体は、着色プラスチックで作ることができ、その色を特定の用途に合わせることが可能である。 The invention is not limited to the exemplary embodiments described, but can be realized in numerous other variations. Thus, for example, a rivet body is a holder for a single component, such as a wire, cable or module, for mounting the component in a single step by fastening a blind rivet at the opening of the support component Can be integrated. The plastic rivet body can also be coated with a softer material layer in a two-component injection process to achieve functions such as vibration damping or to further improve water tightness. The plastic rivet body further provides the option of fastening the component to the support component in an electrically isolated manner. If a conductive connection is to be created, for example to allow electrostatic discharge, this connection can be achieved by making the rivet body from a conductive plastic. For use in the visible area, the rivet body can be made of colored plastic and its color can be tailored to a specific application.
10:ブラインド・リベット
11:リベット本体
12:マンドレル
13:シャンク
15:頭部
16:フランジ
17:支持面
18:窪んだ接触面
19:下端部
20:頭部区画
21:第1の領域
22:第2の領域
23:第1の区画
24:第2の区画
26:第1の円筒形孔区画
27:第2の円筒形孔区画
28:停止部
29:第1の円錐形孔区画
30:移行点
31:第2の円錐形孔区画
32:円筒形孔区画
34:マンドレル・シャンク
35:マンドレル頭部
36:接触面
37:装着部
38:引張部
39:破壊点
40:ロック手段
41:リブ
42、43:被加工物
44、45:装着開口部
46:ロール折り返し変形部
47:環状ビード
48:ブラインド側
49:アクセス側
10: blind rivet 11: rivet body 12: mandrel 13: shank 15: head 16: flange 17: support surface 18: recessed contact surface 19: lower end 20: head section 21: first region 22: first Area 23: first section 24: second section 26: first cylindrical hole section 27: second cylindrical hole section 28: stop 29: first conical hole section 30: transition point 31: Second conical hole section 32: Cylindrical hole section 34: Mandrel shank 35: Mandrel head part 36: Contact surface 37: Mounting part 38: Pulling part 39: Breaking point 40: Locking means 41:
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